2024年5月26日14时许,海南某市一70MW农光互补型光伏储能电站磷酸铁锂电池预制舱发生火灾,火灾造成1组电池预制舱烧毁,未造成人员伤亡,未蔓延扩大,未发生次生灾害。
海南某35MWh储能电站火灾事故情况
近期,应急管理部韩钰、海南省消防救援总队韩子忠对该起储能火灾事故进行复盘,并将调查结果以论文形式发表在了消防救援科技领域“中文核心期刊”《消防科学与技术》。
今年以来,储能火灾事故频频发生。但事故发生了,火灾调查却相当少见,因此这篇论文无疑是观察储能安全情况不可多得的材料。以下内容摘自《基于火灾分析的光伏储能电站消防安全对策研究》。
1、电站基本情况:
该农光互补型光伏储能电站项目位于空旷地带,周边无其他建筑和场所。项目总占地面积约83万m²,总容量70MW,配套建设17.5MW/35 MWh的储能系统和约50万m²的农光互补农业大棚。
储能系统为7组磷酸铁锂电池预制舱,能量为2.5MW/5.16 MWh。每个预制舱由16个电池簇组成,每个电池簇的能量为322.56 kWh。项目已经实现全容量并网发电,储能设备全部满负荷投入运行。
储能电站平面示意图 图源:韩钰、韩子忠
6号预制舱内部示意图 图源:韩钰、韩子忠
储能电站设有消防给水系统,建有5个地上式室外消火栓和1个216m³的消防水池。每组电池预制舱设有火灾自动报警系统、七氟丙烷气体灭火系统、可燃气体探测器和防爆型通风装置。站内设有消防控制室和水泵房,配备了灭火器材,设有环形消防车道。
2、火灾处置情况经过:
接警后,当地消防部门立即启动三级火警调派力量。消防力量到场后,了解到6号电池预制舱温度异常过高、EMS反复告警、七氟丙烷气体灭火系统已启动、视频监控发现舱内有火光、舱体有烟雾冒出,浓烟、明火逐步向整个预制舱蔓延。
消防队遂立即划定安全区,疏散现场人员,切断电源,并组织力量利用移动水炮、灭火机器人等远程进行不间断地冷却和隔离,防止事故向附近电池舱蔓延。
同时,启动与地方气象、水务、环保等部门的协作机制,与储能电站企业、工程施工、电池厂家技术人员会商研判,利用无人机红外技术、可燃气体检测仪、有毒气体检测仪、漏电监测仪等,实时监测电池舱表面温度和现场毒害气体浓度变化。
现场处置中,利用储能电站站区内的2个地上式室外消火栓、1个216m³消防水池,农光互补区1个2000m³农业用水水源及补水设施,保证了现场处置不间断消防用水。
经过24h不间断冷却处置,有效控制了火势范围及蔓延危害,事故预制舱表面温度持续低于70℃,现场可燃气体浓度处于安全范围。
综合研判现场情况、分析国内外事故案例并与相关专家沟通会商后,指挥部决定分批次打开电池簇舱门灭火,并强调个人防护和安全要求。2h后,现场处置完毕。部分消防力量继续留守观察。火场处置用时约26h,灭火冷却总用水量超过2000m³。
3、火灾调查情况:
经查EMS告警记录,当日午时,6号PCS舱储能系统开机,充电压板投入,满功率开始充电;约1h后,6号PCS舱4簇控制系统突然频繁紧急关机、复归;又1h后,视频监控发现6号电池预制舱电气室中间底部出现火光,6号电池预制舱BMS三级故障,触发6号电池预制舱消防报警,七氟丙烷气体灭火装置启动。在场人员发现处置无效,立即打119电话报火警。
经勘查,6号电池预制舱全部过火,各电池模组安全阀全部开启,七氟丙烷钢瓶高温变色,气体全部释放。拆除6号电池预制舱全部电池簇进行比对,16个电池簇烧损情况(见文章首图)。2号电池簇烧损程度较重,其他电池簇的烧损程度随着与2号电池簇的距离依次减轻。
综合调查情况,判定起火原因为6号电池预制舱内2号电池簇底部配电箱因外部高压冲击短路起火。
4、储能安全网解读:
根据预制舱舱内的电气结构和电池簇“面对面”的布置方式可知,该舱的运行时间可能已超过三年,因为这样的设计相对较早。
在消防设计上,项目确实遵循了国家强制标准GB51048-2014的规定,但这一国标的消防理念来源于建筑消防标准,将储能火灾危险等级定为戊级,显然过低了。因此,该项目中的预制舱防火间距仅有3米,当事故发生时就很容易导致火灾蔓延。
同时舱内的消防报警和灭火系统也相对简陋,并没有将“灭火系统最小保护单元设置为电池模块”。七氟丙烷的作用范围仅限于舱内,未设计包级探测与包级喷洒系统,导致了热失控发生时,消防系统无法对起火点进行精准降温抑制,错失抑制火灾最佳时机。
因此,在后续灭火时真正起到作用的仍然是农光互补区内的农业用水,近2000m³的生产用水充当了及时的消防用水,24小时不间断冷却灭火。否则这场储能电站只能被“看着烧完“。
海南这次事故暴露出了早期储能发展的种种隐患,储能安全将是每个厂家都要迈过的关卡。
来源:储能安全网
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/t-dlils4p3anbukHCxzB4g
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